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以Yb~（3+）：YAG为增益介质的激光输出性能理论研究

作　者: 张智群
导　师: 邱怡申；黄志云
学　校: 福建师范大学
专　业: 光学
关键词: Yb3+:YAG晶体速率方程端面泵浦 LD 钛宝石激光器环型腔
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着InGaAs半导体激光技术的发展,掺Yb³⁺激光材料引起了人们极大的兴趣。掺镱钇铝石榴石(Yb³⁺:Y₃Al₅O₁₂,Yb³⁺:YAG)激光晶体具有良好的光学和热学性能,因而被广泛地用于固体激光器中。本论文主要理论分析了以Yb³⁺:YAG为增益介质的激光输出性能。从准三能级速率方程出发,建立了端面泵浦Yb³⁺:YAG激光模型,其中考虑了泵浦光的吸收饱和效应和Yb³⁺自吸收的影响,模拟分析了在激光二极管（Laser Diode,LD）和钛宝石两种泵浦光源作用下,Yb³⁺:YAG激光器的各个参数对输出1030 nm激光性能的影响,得出了当考虑到泵浦光的吸收饱和后,激光器的输出功率降低以及在高功率的固体激光器中泵浦光的吸收饱和不可忽略的结论。超短脉冲激光输出是Yb³⁺:YAG激光晶体的性能之一。本文建立了产生短脉冲激光的环型腔模型,分析了在单程泵浦、双程泵浦和相对泵浦三种不同的泵浦方式下种子激光注入环型腔中Yb³⁺:YAG作为增益介质产生短脉冲激光的性能。发现短脉冲激光的峰值光强与连续种子激光光强、连续种子激光频率和增益介质的长度都有关;各种泵浦方式下激光脉冲的脉宽几乎是相同的,但是双程泵浦方式产生的短脉冲激光峰值光强最大。

全文目录

中文摘要  2-3
Abstract  3-4
中文文摘  4-7
目录  7-9
绪论  9-17
  第一节激光器简介  9-13
  第二节 LD泵浦固体激光器的研究现状  13-14
  第三节激光理论  14-15
  第四节本论文主要研究内容  15-17
第一章 Yb~(3+):YAG激光晶体的概述  17-21
  第一节掺Yb~(3+)激光材料的特点  17
  第二节 Yb~(3+):YAG晶体  17-20
  第三节本章小结  20-21
第二章 LD和钛宝石端面泵浦Yb~(3+):YAG晶体的理论分析  21-37
  第一节引言  21
  第二节 LD端面泵浦Yb~(3+):YAG激光器理论分析  21-30
  第三节钛宝石端面泵浦Yb~(3+):YAG激光器理论分析  30-35
  第四节本章小结  35-37
第三章连续激光注入Yb~(3+):YAG环型腔短脉冲激光性能理论研究  37-49
  第一节引言  37
  第二节锁模技术  37-38
  第三节短脉冲激光的产生  38-41
  第四节不同方式的泵浦光强  41-43
  第五节数值模拟计算  43-47
  第六节本章小结  47-49
第四章结论  49-51
参考文献  51-57
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  57-59
致谢  59-61
个人简历  61

以Yb~（3+）：YAG为增益介质的激光输出性能理论研究

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